[发明专利]一种芳纶纤维水溶性环氧树脂上浆剂

说明书

本发明提供一种芳纶纤维水溶性环氧树脂上浆剂的制备方法，上浆剂主要组分为水溶性环氧树脂、表面活性剂和蒸馏水组成，其中水溶性环氧树脂和表面活性剂两者的质量比为20～30∶0.6～15。所述表面活性剂为阴离子表面活性剂聚丙烯酰胺或脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯钾盐和非离子表面活性剂聚环氧乙烷PEO。具体方案是将水溶性环氧树脂与表面活性剂按20～30∶0.6～15的比例在30～50℃均匀混合，加入蒸馏水稀释到固含量20～30％，从而得到芳纶纤维水溶性环氧树脂上浆剂。本上浆剂稳定性好，成本低，不污染环境，制备方法简单。

技术领域

本发明涉及一种芳纶纤维水溶性环氧树脂上浆剂的制备方法，特别涉及一种芳纶纤维水溶性环氧树脂上浆剂的制备方法。

背景技术

芳纶纤维是一种性能优异的高技术特种有机纤维，具有高比模量、拒腐蚀、抗降解、耐高温、抗冲击等诸多优异性能，广泛应用于航天航空、军事工业、生命保护等领域，如制作火箭发动机壳体、坦克装甲、避弹衣、头盔、光纤等复合增强材料。

然而，芳纶纤维属高强高模低伸长率的脆性材料，表面活性官能团较少，呈现化学惰性，同时结晶度很高，无定形区较少，因而与树脂粘结性能差，从而导致制得的复合材料力学性能欠佳。为了解决这个问题，在实际应用过程中，通常会对芳纶纤维做表面浆料处理，以减少纤维牵伸时出现毛丝的现象，改善纤维的集束，提高加工性能和纤维与树脂间的化学结合能力，极大地促进纤维增强体与基体材料的相互作用，提高纤维复合材料界面性能。

常用的上浆剂有溶剂型和乳液型两种。溶剂型上浆剂中含有大量易燃易挥发的有机溶剂，易污染环境，现在多用乳液型上浆剂。其中以水为溶剂或分散介质的水溶性环氧树脂上浆剂愈来愈受到重视。

水溶性环氧树脂一般运用机械法、相反转法、化学改性等方法，将环氧以颗粒或液滴地形式稳定的分散在以水作为连续相的分散介质中而配得的稳定分散体系，在一定程度上不仅保留大部分的环氧树脂的优异性能，而且能较好的溶于或分散于水中，尽量避免了有机溶剂的使用，提高了资源利用效率。但由于环氧树脂本身并不溶于水，它的水溶性主要来自于其分子链段中引进的如-COOH、-OH、-NH2等亲水性基团或加入适量的增溶剂来实现。目前我国对水溶性环氧树脂的开发还处于研发阶段，工业需求量大，仍需大量进口国外产品，所以对水溶性环氧树脂以及与其他物质的复配型上浆剂具有很广阔的研究前景。

发明内容

为了改善芳纶纤维与基体树脂之间的结合力，从而提高复合材料的性能，本发明提供了一种芳纶纤维水溶性环氧树脂上浆剂的制备方法。以水溶性环氧树脂为主浆料与非离子表面活性剂聚氧化乙烯，阴离子表面活性剂聚丙烯酰胺，润湿剂等进行复配以制备芳纶纤维用复合型上浆剂。本发明提供的芳纶纤维用上浆剂性能稳定，具有较好的润湿性，同时还能使芳纶纤维保持有较好的力学性能。

本发明提供一种芳纶纤维水溶性环氧树脂上浆剂的制备方法，其特征在于，按重量百分数计，其组分包括：

水溶性树脂： 20～30wt％

水： 0～80wt％

表面活性剂： 0.6～15wt％

上述组分的总重量满足100％，其中：

所述水溶性树脂为磷化剂改性水溶性环氧树脂PAEK，环氧值为0.44mol/100g。其结构式为：

所述表面活性剂为阴离子表面活性剂或非离子表面活性剂。